هو إلى حد بعيد التفاعل الأكثر تعقيدًا في هذه القائمة ولكنه من المحتمل أن يكون الأكثر فائدة وإثارة، وتم اختراع PCR في عام 1983 من قبل كاري موليس، الذي فاز في النهاية بجائزة نوبل لعمله وتعمل العملية عن طريق تسخين الحمض النووي بحيث ينفصل إلى شريطين فرديين (الحمض النووي مزدوج الشريطة) ثم يمكن ربط البادئات بخيوط الحمض النووي الفردية، وتلتصق الإنزيمات التي تسمى بوليميرات الحمض النووي في مواقع التمهيدي وتنسخ بقية خيوط الحمض النووي، ويمكن تكرار هذه العملية عدة مرات، حيث يؤدي كل تكرار نظريًا إلى مضاعفة عدد نسخ الحمض النووي الدقيقة.
وفتحت القدرة على استنساخ الحمض النووي الأبواب في العديد من المجالات، وسمح لعلماء الطب الشرعي بتطبيق التقنيات الجينية حتى لو لم يكن هناك سوى كمية صغيرة من المواد الجينية المتبقية في مسرح الجريمة، وفي الطب، يفيد في المساعدة على تحديد سبب العدوى، وفي البحث، كانت تقنية أساسية مستخدمة أثناء تسلسل الجينوم البشري وأبعد من ذلك، فهي الآن تقنية منتشرة في كل مكان في مختبرات الأحياء والكيمياء الحيوية في جميع أنحاء العالم.